共轴双旋翼载人飞行器旋翼动力总成结构

　　这套共轴双旋翼结构的设计，最初是瞄准低空短途载人飞行器的应用场景做的，区别于常规单旋翼带尾桨的直升机布局，共轴反转的双旋翼设计可以抵消旋翼旋转产生的反扭矩，不需要额外设置尾桨结构，能大幅缩小整机的侧向尺寸，在城市楼宇间低空穿行、狭小场地起降的场景下适配性更强。从实际用途来看，这套旋翼总成是整架飞行器的核心升力来源，既要承担整机加乘员的总重量升力输出，还要通过上下旋翼的总距、周期变距调整，实现飞行器的俯仰、滚转、航向操纵，不需要尾桨传递扭矩，传动路径更短，动力损耗比常规布局低15%左右。

　　从功能特性上拆解，上下两层旋翼各采用五片桨叶的布局，相比常见的两叶、三叶旋翼，五片桨叶的旋翼盘载荷分布更均匀，相同起飞重量下旋翼直径可以做的更小，桨叶的翼尖线速度更低，飞行过程中的气动噪声更小，在城市低空应用场景下能更好的适配噪声管控要求。桨叶采用非对称翼型设计，桨根位置的翼型厚度更大，保证足够的结构强度承受离心力与挥舞弯矩，桨尖位置做了后掠修型，能推迟翼尖涡流的产生，降低高速旋转下的翼尖阻力，提升旋翼的整体气动效率。中间的动力舱段集成了动力输出轴、变距操纵拉杆、机载航电安装位，下层的红色基座是旋翼系统与机身主体的连接接口，预留了标准的螺栓安装孔位，安装时可以直接与机身顶部的承力框架对接，不需要额外设计转接结构。

　　设计思路上，整个旋翼总成采用模块化拆分逻辑，桨叶与桨毂的连接采用快拆式销钉结构，日常维护时不需要拆解整个桨毂，单块桨叶出现损伤可以单独更换，降低运维成本。上下旋翼的间距经过反复迭代调整，既保证足够的间距避免上下桨叶在挥舞过程中出现打桨风险，又不会因为间距过大导致整机高度过高、重心上移影响飞行稳定性。动力舱侧面预留的方形安装位，是为飞控系统的IMU模块、气压高度计预留的安装位置，这个位置距离旋翼旋转中心最近，振动量级经过仿真优化控制在0.2g以内，能保证传感器的测量精度不受振动干扰。

　　从安装边界尺寸来看，整套旋翼总成的最大旋转直径控制在1.8米，对应最大起飞重量120公斤，刚好满足单人搭载加少量随身设备的载荷要求，总高度从底部安装法兰面到上层桨毂顶端的尺寸为0.65米，安装到机身之后整机总高度可以控制在2.2米以内，普通的家用车库就可以容纳，不需要专用的大型机库。安装法兰采用12颗M8的螺栓沿圆周均布，螺栓孔分布圆直径为220毫米，对接的机身承力框需要在对应位置预埋加强筋，保证能够承受旋翼最大拉力1.5倍的静载荷考核，避免飞行过程中出现连接结构失效。桨叶的最大挥舞角设计为正负6度，在做机动飞行或者遭遇突风的时候，桨叶的上下挥舞不会碰到机身结构或者其他机载设备，设计时已经预留了足够的安全间隙。另外，整个旋翼系统的旋转部件都做了动平衡校正，剩余不平衡量控制在5g·mm以内，工作转速范围内不会出现共振问题，保证飞行过程中的结构稳定性。